Auringosta voimaa sähköautoon -seminaari Kuopio Ari Puurtinen

Transkriptio

1 Auringosta voimaa sähköautoon -seminaari Kuopio Ari Puurtinen

2 ENERGIASEMINAARI Sisältö Kysyntäjousto Aurinkosähkö Aurinkosähkön tunnuspiirteet Sähkön kulutus vs. aurinkosähkön tuotto Kulutusjouston mekanismeja kotitalouksissa Kulutusjouston mekanismeja jotka verkko mahdollistaa Sähkön pientuotantoon soveltuvien teknologioiden vertailu Hybridijärjestelmät, energian tuotto Hybridijärjestelmät, energian varastointi Yhteenveto

3 ENERGIASEMINAARI Kysyntäjousto Sähkön tuotantorakenteen muutos pohjoismaissa, Sähkönkäytön hetkellistä vähentämistä tai käytön siirtämistä korkean kulutuksen ja hinnan käyttötunneilta edullisempaan ajankohtaan. Kysyntäjoustoa tarvitaan lisää, koska joustamattoman tuotannon määrä verkossa lisääntyy. - joustamatonta energiantuotantoa ovat ydinvoima sekä uusiutuva energia, kuten aurinko- ja tuulienergia tuontia Lähde: Fingrid, Sähkömarkkinat korjauksen tarpeessa mitä voimme tehdä?

4 ENERGIASEMINAARI Aurinkosähkö 2016 Suomessa verkkoon kytkettyä aurinkosähkökapasiteettia n. 20 MWp, joka tuottaa sähköä 18 GWh Breyer, Child: vuoteen 2050 mennessä aurinkosähkötuotanto Suomessa voi kasvaa tasolle 10 TWh - 10 TWh on n. 12 % vuoden sähkönkulutuksesta Suomessa vuonna edellyttää kapasiteetin kasvun >500 kertaiseksi nykyisestä - paneelipinta-alana * 85 m2

5 ENERGIASEMINAARI Aurinkosähkön tunnuspiirteet Vuodenaikaan sidottu vaihtelu - keväällä ja alkukesästä tuotto huipussaan - talvikuukausina ei tuottoa Vuorokaudenaikaan sidottu vaihtelu Päivien välinen vaihtelu Lähde: Puro Power Kuukankaari, 5,2 kwp järjestelmä

6 ENERGIASEMINAARI Aurinkosähkön tunnuspiirteet

7 kw c/ kwh ENERGIASEMINAARI Sähkön kulutus vs. aurinkosähkön tuotto Aurinkosähkön tuottohuippu kulutusminimin aikaan - korostuu erityisesti kesäaikaan, jolloin lämmitys vähäistä 2 1,5 1 0,5 6,5 6 5,5 5 4, h Sähkön kulutus Aurinkosähkön tuotto, maaliskuu 5,2 kwp järjestelmä

8 kw c/ kwh ENERGIASEMINAARI Sähkön kulutus vs. aurinkosähkön tuotto 6,5 6 Aurinkosähkön tuottohuippu kulutusminimin aikaan - korostuu erityisesti kesäaikaan, jolloin lämmitys vähäistä 2 1,5 5,5 5 4,5 4 Pörssisähkön hintapiikit seuraavat kulutuspiikkejä 1 0,5 - talviaikaan erot korostuvat; aurinkosähkön tuotto pienenee, kulutus kasvaa ja hintapiikit korostuvat h Sähkön kulutus Aurinkosähkön tuotto, maaliskuu 5,2 kwp järjestelmä Pörssisähkön hinta

9 kw c/ kwh ENERGIASEMINAARI Kulutusjouston mekanismeja kotitalouksissa Myydään ylijäämä verkkoon 2 1,5 1 0,5 6,5 6 5,5 5 4, h Sähkön kulutus Aurinkosähkön tuotto, maaliskuu 5,2 kwp järjestelmä Pörssisähkön hinta

10 ENERGIASEMINAARI Kulutusjouston mekanismeja kotitalouksissa Myydään ylijäämä verkkoon - vain vähän kiinnostava, koska tuloa vain sähkön hinnasta - hyödyttää vain kotitalouksia Lähde: Vattenfall verkkosivut

11 kw c/ kwh ENERGIASEMINAARI Kulutusjouston mekanismeja kotitalouksissa Myydään ylijäämä verkkoon Siirretään kulutusta tuottohuippujen kohdalle - ajastimet ja etäkäyttö - uudet Iot -ratkaisut 2 1,5 1 0,5 6,5 6 5,5 5 4, h Sähkön kulutus Aurinkosähkön tuotto, maaliskuu 5,2 kwp järjestelmä Pörssisähkön hinta

12 kw c/ kwh ENERGIASEMINAARI Kulutusjouston mekanismeja kotitalouksissa 6,5 6 Myydään ylijäämä verkkoon Siirretään kulutusta tuottohuippujen kohdalle - ajastimet ja etäkäyttö - uudet Iot -ratkaisut 2 1,5 1 0,5 5,5 5 4,5 4 Siirretään tuottoa kulutushuippujen kohdalle - varastoidaan ylijäämä akkuihin ja kulutetaan kulutushuippujen kohdalla - varastoidaan ylijäämäsähkö lämpönä h Sähkön kulutus Aurinkosähkön tuotto, maaliskuu 5,2 kwp järjestelmä Pörssisähkön hinta

13 kw c/ kwh ENERGIASEMINAARI Kulutusjouston mekanismeja kotitalouksissa Myydään ylijäämä verkkoon Siirretään kulutusta tuottohuippujen kohdalle - ajastimet ja etäkäyttö - uudet Iot -ratkaisut Siirretään tuottoa kulutushuippujen kohdalle - varastoidaan ylijäämä akkuihin ja kulutetaan kulutushuippujen kohdalla - varastoidaan ylijäämäsähkö lämpönä 0-energiatalo voi vaatia jäähdytystä helteillä - jäähdytys päiväsaikaan ylijäämäsähköllä 2 1,5 1 0, h Sähkön kulutus Aurinkosähkön tuotto, maaliskuu 5,2 kwp järjestelmä Pörssisähkön hinta 6,5 6 5,5 5 4,5 4

14 kw c/ kwh ENERGIASEMINAARI Kulutusjouston mekanismeja, jotka verkko mahdollistaa Netotus - ladataan sähköauto ylijäämäsähköllä päiväsaikaan muualla kuin sähkön tuottopisteessä - maksetaan erotuksesta 2 1,5 1 0,5 6,5 6 5,5 5 4, h Sähkön kulutus Aurinkosähkön tuotto, maaliskuu 5,2 kwp järjestelmä Pörssisähkön hinta

15 ENERGIASEMINAARI Esimerkkisähköauton energiankulutus vs 5 kwp pienaurinkovoimalan tuotto Nissan LEAF - lataus verkossa 8A, 20 V => 1,84 kw/h - kulutus 24 kwh/150 km, latausaika 1 h - jos ajoa km/v => energiankulutus 200 kwh Aurinkovoimala - teho 5 kwp, suuntaus etelään ja kallistus 40 deg - pinta-ala 6 m2 - laskennallinen tuotto vuodessa 400 kwh (Puro Power Kuukankaari 5,2 kwp, energiaa vuonna kwh)

16 kw c/ kwh ENERGIASEMINAARI Kulutusjouston mekanismeja, jotka verkko mahdollistaa 6,5 6 Netotus - ladataan sähköauto ylijäämäsähköllä päiväsaikaan muualla kuin sähkön tuottopisteessä - maksetaan erotuksesta 2 1,5 5,5 5 4,5 4 Aggregaatit - pientuotannon ja kulutuksen yhdistäminen isommaksi kokonaisuudeksi 1 0, h Sähkön kulutus Aurinkosähkön tuotto, maaliskuu 5,2 kwp järjestelmä Pörssisähkön hinta

17 kw c/ kwh ENERGIASEMINAARI Kulutusjouston mekanismeja, jotka verkko mahdollistaa 6,5 6 Netotus - ladataan sähköauto ylijäämäsähköllä päiväsaikaan muualla kuin sähkön tuottopisteessä - maksetaan erotuksesta 2 1,5 5,5 5 4,5 4 Aggregaatit - pientuotannon ja kulutuksen yhdistäminen isommaksi kokonaisuudeksi Muunnetaan ylijäämäsähkö metaaniksi ja varastoidaan se - elektrolyysi + metanointi - kaasun poltolla kompensoidaan talvikuukausien alhaisempi tuotanto 1 0, h Sähkön kulutus Aurinkosähkön tuotto, maaliskuu 5,2 kwp järjestelmä Pörssisähkön hinta

18 ENERGIASEMINAARI Sähkön pientuotantoon soveltuvien teknologioiden vertailu Lähde: GAIA, Sähkön pientuotannon kilpailukyvyn ja kokonaistaloudellisten hyötyjen analyysi, loppuraportti, 77 s, 2014.

19 ENERGIASEMINAARI Hybridijärjestelmät, energian tuotto Tuulivoima Aurinkovoima Maalämpö Ilmalämpö Biopolttoaineet Biokaasu

20 ENERGIASEMINAARI Hybridijärjestelmät, energian varastointi Vesi Massa Akut Geoterminen varastointi

21 ENERGIASEMINAARI Pienkuluttaja osana tulevaisuuden energiajärjestelmän joustoa On mahdollista ja jopa suotavaa ja sitä jo tehdään Vaatii uutta ajattelua ja sopeutumista Hallinta edellyttää uutta osaamista (mahdollisesti uutta teknologiaa, mutta ei välttämättä) Vaatii muutoksia käytäntöihin Oman hyödyn kautta myös systeemi hyötyy (win-win)

22 ENERGIASEMINAARI Kiitos!